LIEBHERR. Il costruttore punta sull’idrogeno con la L566H. Ma è una strada percorribile?

Con la L 566 H, gli ingegneri di Liebherr vogliono aprire una strada per un nuovo approccio per la propulsione delle pale gommate di grandi dimensioni: un motore a combustione alimentato a idrogeno. Presentato al Bauma 2025 e in altri eventi di settore, questo prototipo dimostra come le collaudate prestazioni della macchina possano essere abbinate a una fonte di energia alternativa per offrire livelli elevati di potenza, efficienza e produttività.

Ma cosa rende diversa questa pala gommata a idrogeno e quali vantaggi offre? Ecco una panoramica delle sue cinque caratteristiche chiave. E poi, a fine articolo, parleremo di una tecnologia che comporta problematiche complesse.

Massima potenza per le grandi pale gommate Liebherr

I test condotti da Liebherr dimostrano che l’idrogeno è particolarmente adatto alle macchine più grandi, con un peso fino a 40 tonnellate. Il motore a idrogeno sviluppato dall’azienda, e derivato dai motori diesel con l’aggiornamento di un certo numero di componenti, eroga in modo efficiente grandi quantità di energia. Al contempo garantisce elevate prestazioni e robustezza. Di conseguenza, la L 566 H eguaglia le prestazioni del pari modello azionato da un motore diesel.

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Prestazioni costanti anche in condizioni impegnative.

Rifornimento in pochi minuti – pronta per il turno successivo

Un approvvigionamento energetico affidabile: la L 566 H può coprire un intero turno di lavoro ed essere nuovamente operativa in soli 10-15 minuti.

• Il rifornimento avviene tramite una stazione di rifornimento di H₂ stazionaria o soluzioni di rifornimento mobili.
• Ciò garantisce un’elevata flessibilità, soprattutto nei cantieri privi di infrastrutture complesse.

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Dopo un veloce stop per il rifornimento, la L 566 H è nuovamente pronta all’uso in tempi rapidi.

La tecnologia Liebherr XPower incontra un nuovo motore

La pala gommata a idrogeno si basa sul collaudato concetto di macchina XPower e ne utilizza la ormai ampiamente collaudata tecnologia di trasmissione del moto alle ruote. Di conseguenza, anche la L 566 H presenta il sistema di trasmissione XPower a ripartizione di potenza.

Per gli operatori, questo si traduce in un’affidabilità comprovata, ma con un motore Liebherr diverso. Il motore a idrogeno è sviluppato direttamente nello stabilimento di produzione motori di Liebherr, all’interno della divisione Components a Bulle (Svizzera) e, proprio come il motore diesel, è completamente integrato nel concetto della macchina. Questo è quindi un vantaggio in termini di efficienza, qualità e assistenza diretta da parte del costruttore.

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Un sistema di propulsione testato e collaudato ma con un motore Liebherr differente.

Affidabilità e resistenza firmate Liebherr anche nelle cave

Grazie ai suoi componenti robusti e all’elevata capacità di stoccaggio, la trasmissione a idrogeno è particolarmente adatta per applicazioni impegnative, come quelle in cave di ghiaia o di pietra.

L’impresa di costruzioni STRABAG sta attualmente testando a fondo la L 566 H in una sperimentazione pluriennale presso la cava di Kanzelstein a Gratkorn. Queste operazioni di prova sul campo forniscono informazioni preziose per l’ulteriore sviluppo nel settore della motorizzazione ad idrogeno.

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Concepita per impieghi gravosi, la L 566 H si distingue per le sue prestazioni in condizioni impegnative.

Quasi a zero emissioni durante il funzionamento

Quando viene alimentato con idrogeno verde – derivato, ad esempio, da energia eolica, idroelettrica o solare – il motore funziona senza emissioni di CO₂ e quasi senza ossidi di azoto. La L 566 H combina così prestazioni elevate con emissioni significativamente ridotte. Per gli operatori, ciò apre alla possibilità di rendere i cantieri più sostenibili, senza scendere a compromessi in termini di efficienza o flessibilità operativa.

Nell’ambito del suo approccio tecnologicamente neutrale, Liebherr vuole dimostrare con la L 566 H in applicazioni reali che i sistemi di propulsione a idrogeno possono essere un’opzione di trazione potente, affidabile ed efficiente per le macchine movimento terra di grandi dimensioni.

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Consente una drastica riduzione delle emissioni, senza pregiudicare le prestazioni.

Cosa ne penso

Costantino Radis

Motorizzazioni ad idrogeno. MARKETING o SOSTANZA? Il bilancio energetico dell’azionamento ad idrogeno è fortemente negativo anche utilizzando le celle a combustibile dove l’efficienza complessiva è superiore al 90%. Utilizzarlo con un motore endotermico siamo sicuri che rappresenti una soluzione realmente percorribile? Anche a fronte della estrema pericolosità nel maneggiare l’idrogeno stesso.

L’uso di idrogeno verde nelle macchine movimento terra è spesso veicolato come soluzione per abbattere le emissioni in modo significativo. Ma in realtà si tratta di una tecnologia che non ha vantaggi economici e che alcuni costruttori impiegano spesso come strumento di marketing senza in realtà introdurre un effettivo vantaggio ambientale ed economico. Sfruttando anche programmi sovvenzionati da parte di singoli governi. Ma tutto questo fa bene al mercato? E soprattutto, fa bene alle aziende che lo propongono? Soprattutto alla luce della convenienza e della semplicità di impiego dell’HVO?

L’idrogeno è spesso propagandato come soluzione del futuro per quanto riguarda possibili motorizzazioni di macchine movimento terra di grandi dimensioni. Ogni tanto torna alla ribalta, ogni tanto se ne parla ma, in concreto, di cosa si tratta? Alcuni costruttori lo propongono con motorizzazioni endotermiche a ciclo diesel. In effetti questo propulsore si presta senza nessun problema con, ovviamente, una serie di accorgimenti specifici che riguardano, all’incirca, il 20% dei componenti realizzati per questo carburante. L’alternativa sono le celle a combustibile che, generando invece energia elettrica, andrebbero ad alimentare un powertrain sviluppato con componenti elettrificati.

E’ sicuramente comprensibile il fatto che si vogliano utilizzare motori già conosciuti e con tecnologie collaudate. Ma ci sono dei “ma”. Vediamoli insieme in modo critico.

L’EFFICIENZA ENERGETICA: il rendimento termico è più basso rispetto ad un motore diesel moderno. Oltre che nettamente inferiore rispetto a un sistema a celle a combustibile (fuel cell) + motore elettrico. Con quest’ultimo che, come anticipato, converte l’idrogeno in energia con efficienze molto più alte.

DENSITA’ ENERGETICA E STOCCAGGIO: l’idrogeno ha una densità energetica volumetrica molto bassa. Quindi servono serbatoi ingombranti a 350-700 bar (o criogenici, a -253°C, se liquido) per ottenere un’autonomia paragonabile ai combustibili tradizionali. I serbatoi ad alta pressione sono inoltre pesanti, costosi e complessi da progettare in sicurezza, riducendo lo spazio utile e aumentando il peso del veicolo.

LA COMBUSTIONE PROBLEMATICA: l’idrogeno ha una velocità di fiamma molto elevata ed un ampio intervallo di infiammabilità. Questo rende il motore soggetto a fenomeni di pre-accensione (pre-ignition) e ritorno di fiamma (backfire) nel condotto di aspirazione. Si tratta di problemi tecnici non banali da risolvere e che, infatti, richiedono specifici componenti.

GLI OSSIDI DI AZOTO: la combustione ad alte temperature favorisce la formazione di ossidi di azoto (NOx). Quindi il motore a idrogeno non è a “zero emissioni” come spesso si crede, pur non producendo CO2 dallo scarico. Occorre quindi avere a bordo un SCR per il trattamento degli ossidi di azoto.

INFRASTRUTTURA E COSTI: la rete di distribuzione/rifornimento a idrogeno ancora molto limitata (per non dire inesistente) e costosa da realizzare (compressori, sistemi di sicurezza).

COSTI ELEVATI E BILANCIO ENERGETICO: la produzione di idrogeno “verde” (elettrolisi da fonti rinnovabili) ha ancora costi elevati e non è garantibile in modo costante per la natura stessa delle rinnovabili. Gran parte dell’idrogeno oggi disponibile è “grigio”. Si produce quindi con energia ricavata da fonti fossili riducendo il reale beneficio ambientale. Inoltre vi sono significative perdite energetiche lungo tutta la filiera: produzione, compressione/liquefazione, trasporto e stoccaggio.

SICUREZZA: L’idrogeno è altamente infiammabile e ha molecole molto piccole che tendono a disperdersi/fuoriuscire più facilmente rispetto ad altri combustibili. Questo richiede non solo materiali e guarnizioni specifiche per evitare perdite (“hydrogen embrittlement” sui metalli) ma anche misure di sicurezza complesse per operare senza incidenti.

DURATA E MANUTENZIONE: le alte temperature di combustione e le caratteristiche chimiche dell’idrogeno possono aumentare l’usura di alcuni componenti motore (valvole, guarnizioni, iniettori). Nel tempo si hanno quindi costi di manutenzione superiori.